JP6540601B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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本発明は、車両用表示装置に関する。
従来、表示指標が円周方向に並ぶメータ領域を前方から視認可能に有し、回転指針により当該表示指標を指示する車両用表示装置は、広く知られている。
このような車両用表示装置の一種として特許文献1に開示のものでは、反射板の前方に配置された透光性板材に、回転指針を擬似表示させている。具体的に反射板は、前方から視認可能に表示指標を表示している。これに対して透光性板材は、反射板の前方における配置により、表示指標を前方に向けて透過可能となっている。この透光性板材には、レーザ発振器の発したレーザビームが出射される。このとき、透光性板材に対するレーザビームの出射箇所がメータ領域の円周方向に位置調整されることで、透光性板材には、メータ領域の径方向に延伸する回転指針が擬似表示される。以上の構造により、回転指針の位置調整に必要な駆動トルクに起因する制約につき、低減することが可能となっている。
実開昭63−200726号公報
さて、特許文献1に開示の車両用表示装置では、透光性板材に混入された金属性粉末等の光拡散剤により可視光領域のレーザビームが拡散されることから、擬似表示される回転指針が輝いて見えるものと考えられる。そのために透光性板材のメータ領域では、光拡散剤の混入部分を、回転指針の擬似表示に最低限必要な外側部分に限定したとしても、可視光領域のレーザビームは、外側部分よりも内側部分を透過照明することで視認されてしまう。故に、そうした内側部分を情報の表示範囲として活用することは難しく、ユーザへと伝達可能な情報量に制限が生じていた。
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ユーザへと伝達する情報量の増大を図る車両用表示装置を、提供することにある。
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
表示指標(113,123)が円周方向に並ぶメータ領域(Ar,Al)を前方から視認可能に有し、回転指針(46)により表示指標を指示する車両用表示装置(1)であって、
前方から視認可能に表示像(113,123,124)を表示する表示ユニット(10)と、
表示ユニットの前方に配置されており、メータ領域において表示像を前方に向けて透過させる透過部材(21)と、
指針表示レーザ光としての紫外レーザ光(Luv)が透過部材に沿って出射される出射箇所を、円周方向に位置調整するレーザユニット(40)と、
透過部材のメータ領域において表示像を透過させる内側部分(Ari,Ali)よりも外側部分(Aro,Alo)に積層されて円周方向に広がっており、レーザユニットから出射された紫外レーザ光を受けて蛍光発光することにより、メータ領域の径方向に延伸する回転指針を前方から視認可能に擬似表示する表示蛍光層としての紫外蛍光層(30)とを、備える。
第一発明による透過部材のメータ領域では、表示ユニットの表示像を透過させる内側部分よりも外側部分において、円周方向に広がるように紫外蛍光層が積層されている。これにより表示蛍光層としての紫外蛍光層は、レーザユニットからの出射箇所が円周方向に位置調整される紫外レーザ光を受けることで、当該出射箇所に応じた部分を蛍光発光させて回転指針を擬似表示する。このとき回転指針は、メータ領域の外側部分を径方向に延伸するように擬似表示されるので、メータ領域の内側部分では、表示像の透過が許容され得る。しかもこのとき、レーザユニットから透過部材に沿って出射された紫外レーザ光は、メータ領域の内側部分では通常、前方から視認され得ない。また仮に、そうした内側部分にスペックルが生じたとしても、紫外蛍光層の蛍光発光により輝いて擬似表示されることになる回転指針は、当該スペックルよりも注視され易い。
したがって、以上の如き第一発明のメータ領域では、外側部分での表示指標に対する回転指針の指示によるだけでなく、内側部分での表示像の透過表示によることで、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
表示指標(113,123)が円周方向に並ぶメータ領域(Ar,Al)を前方から視認可能に有し、回転指針(46)により表示指標を指示する車両用表示装置(1)であって、
前方から視認可能に表示像(113,123,124)を表示する表示ユニット(10)と、
表示ユニットの前方に配置されており、メータ領域において表示像を前方に向けて透過させる透過部材(21)と、
指針表示レーザ光としての赤外レーザ光(Lir)が透過部材に沿って出射される出射箇所を、円周方向に位置調整するレーザユニット(2040)と、
透過部材のメータ領域において表示像を透過させる内側部分(Ari,Ali)よりも外側部分(Aro,Alo)に積層されて円周方向に広がっており、レーザユニットから出射された赤外レーザ光を受けて蛍光発光することにより、メータ領域の径方向に延伸する回転指針を前方から視認可能に擬似表示する表示蛍光層としての赤外蛍光層(2030)とを、備える。
第二発明による透過部材のメータ領域では、表示ユニットの表示像を透過させる内側部分よりも外側部分において、円周方向に広がるように赤外蛍光層が積層されている。これにより表示蛍光層としての赤外蛍光層は、レーザユニットからの出射箇所が円周方向に位置調整される赤外レーザ光を受けることで、当該出射箇所に応じた部分を蛍光発光させて回転指針を擬似表示する。このとき回転指針は、メータ領域の外側部分を径方向に延伸するように擬似表示されるので、メータ領域の内側部分では、表示像の透過が許容され得る。しかもこのとき、レーザユニットから透過部材に沿って出射された赤外レーザ光は、メータ領域の内側部分では通常、前方から視認され得ない。また仮に、そうした内側部分にスペックルが生じたとしても、赤外蛍光層の蛍光発光により輝いて擬似表示されることになる回転指針は、当該スペックルよりも注視され易い。
したがって、以上の如き第二発明のメータ領域では、外側部分での表示指標に対する回転指針の指示によるだけでなく、内側部分での表示像の透過表示によることで、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
第一実施形態による車両用表示装置を示す正面図である。 第一実施形態による車両用表示装置を示す断面図であって、図1のII−II線断面図である。 図2を拡大して示す断面図である。 図1とは異なる状態を示す正面図である。 第二実施形態による車両用表示装置を示す断面図であって、図2に対応する断面図である。 図5を拡大して示す断面図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。
(第一実施形態)
図1に示すように、本発明の第一実施形態による車両用表示装置1は、車両内の座席に着座した乗員に対して情報を表示する、コンビネーションメータである。かかる表示のために車両用表示装置1は、車両内のインストルメントパネルに設置される。ここで、車両用表示装置1において前方とは、車両内のユーザに表示を行う方向、即ちユーザによる視認側に規定されている。さらに車両用表示装置1には、前方から視た正面視にて右側に位置するメータ領域Arと、当該正面視にて左側に位置するメータ領域Alとが、それぞれ円形輪郭をもって規定されている。
図1〜3に示すように車両用表示装置1は、表示ユニット10、透過ユニット20、紫外蛍光層30、レーザユニット40及び制御ユニット50を備えている。表示ユニット10は、表示板11、表示器12、拡散部材13,15及び可視光光源14,16を含んで構成されている。
図3に示すように表示板11は、透明基材110の背面に遮光層111を積層させてなる。透明基材110は、例えばポリカーボネート樹脂等により平板状に形成されて、可視光に対する透光性を有している。遮光層111は、例えば黒色等の暗色に着色したアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂又はポリエステル樹脂等の印刷により形成されて、可視光に対する不透光性を有している。遮光層111は、透明基材110の中央部には積層されないことで、図1,3の如く矩形状の表示窓112を形成している。それと共に遮光層111は、表示窓112の周囲においても透明基材110に部分的に積層されないことで、図1の如く目盛又は文字を模った表示指標113を、表示板11の表示する表示像として形成している。
ここで、メータ領域Arのうち表示窓112の上下両側から右側に跨る範囲の表示指標113rは、車両の車速を報知する車速指標100rの一部として、所定の円周方向に並んで複数形成されることで、前方から視認可能となっている。また一方、メータ領域Alのうち表示窓112の上下両側から左側に跨る範囲の表示指標113lは、車両のエンジン回転数を報知する回転数指標100lの一部として、表示指標113lとは別の円周方向に並んで複数形成されることで、前方から視認可能となっている。
図2,3に示すように表示器12は、表示本体120の前面に導光部材121を重畳させてなる。表示本体120は、表示板11のうち表示窓112の背後に実質平行に配置されている。表示本体120は、例えば液晶パネル又は有機ELパネル等を主体に構成される、平板状薄型モニタである。表示本体120は、表示像としての光学画像をカラー表示又はモノクロ表示するために、画面122を有している。導光部材121は、例えばアクリル樹脂等の透明色材料により平板状に形成されて、可視光に対する透光性を有している。導光部材121は、前方の表示板11と後方の表示本体120との間に実質平行に配置されることで、画面122に形成された光学画像を前方の表示窓112に向かって透過させる。このとき、画面122に形成されて導光部材121を透過した光学画像は、透明基材110のうち表示窓112の前方部分においても、前方に向かって透過する。こうした光学画像には、図1に示すように、目盛又は文字を模った表示指標123と、車両状態に関連する図形を模った表示意匠124とが、含まれている。
ここで図1に示すように、メータ領域Arのうち表示窓112の右部に重畳される表示指標123rは、車速指標100rの残部として、表示指標113rと同一の円周方向に並んで複数形成されることで、前方から視認可能となる。また一方、メータ領域Alのうち表示窓112の左部に重畳される表示指標123lは、回転数指標100lの残部として、表示指標113lと同一の円周方向に並んで複数形成されることで、前方から視認可能となる。さらに、表示窓112の全域に重畳される表示意匠124は、例えば燃料残量情報、バッテリ情報、シフトレンジ情報等を図形により表し且つそれら図形の背景模様により燃費情報等を表すように形成されることで、前方から視認可能となる。
図2に示すように第一拡散部材13は、表示板11のうち表示窓112を囲む周囲部分の背後に実質平行に配置されている。第一拡散部材13は、例えばアクリル樹脂等により平板状に形成されて、可視光に対する透光性且つ光拡散性を有している。第一可視光光源14は、第一拡散部材13の外周面と対向して複数配置されている。各第一可視光光源14は、例えば発光ダイオード(即ち、LED)等の発光素子を主体に構成され、視光として波長が450〜660nm程度の白色光を発する。各第一可視光光源14から発せられた光は、第一拡散部材13により拡散されて表示指標113を照明することで、当該表示指標113を発光させる。その結果として表示指標113の光は、透明基材110を前方に向かって透過する。
第二拡散部材15は、表示器12のうち表示本体120の背後に実質平行に配置されている。第二拡散部材15は、例えばアクリル樹脂等により平板状に形成されて、可視光に対する透光性且つ光拡散性を有している。第二可視光光源16は、第二拡散部材15の外周面と対向して複数配置されている。各第二可視光光源16は、例えば発光ダイオード(即ち、LED)等の発光素子を主体に構成され、可視光として波長が450〜660nm程度の白色光を発する。各第二可視光光源16から発せられた光は、第二拡散部材15により拡散されて表示本体120の画面122を照明することで、当該画面122に形成の表示指標123及び表示意匠124を発光させる。その結果として表示指標123及び表示意匠124の光は、導光部材121及び透明基材110を前方に向かって透過する。
図1〜3に示すように透過ユニット20は、メイン透過部材21、サブ透過部材22及び光制御フィルム(即ち、LCF)23を含んで構成されている。
メイン透過部材21は、表示ユニット10の前方に実質平行に配置され、表示板11の前面全域を覆っている。メイン透過部材21は、例えばアクリル樹脂等の透明色材料により平板状に形成されて、可視光に対する透光性且つ紫外光に対する不透光性を有している。各メータ領域Ar,Alにおいてメイン透過部材21には、前方に向かって凹み且つ背後に向かって開口するように、凹部210r,210lがそれぞれ設けられている。
ここで、各凹部210r,210lの内周側面210rs,210lsは、それぞれ対応するメータ領域Ar,Alにおいて、いずれの表示指標113,123よりも外側となる外側部分Aro,Aloに形成されている。それと共に、各凹部210r,210lの内周側面210rs,210lsは、それぞれ対応するメータ領域Ar,Alにおいて、表示指標113,123の並ぶ円周方向全域にテーパ状に広がっている。これにより各凹部210r,210lの内周側面210rs,210lsは、それぞれ対応するメータ領域Ar,Alにおいて外側部分Aro,Aloよりも内側に位置する内側部分Ari,Aliに向かうほど、前方へと傾斜している。
図2,3に示すようにサブ透過部材22は、各メータ領域Ar,Alにおいて凹部210r,210lの全体をそれぞれ埋めるように、メイン透過部材21に一対埋設されている。各メータ領域Ar,Alにおけるサブ透過部材22は、例えばアクリル樹脂等の透明色材料により平板状に形成されて、可視光及び紫外光の双方に対する透光性を有している。各メータ領域Ar,Alにおいてサブ透過部材22及びメイン透過部材21の内側部分Ari,Aliは、後方における表示指標113,123及び一部の表示意匠124と重畳することで、それら重畳対象の光を前方に向かって透過させる。尚、メータ領域Ar,Al外においてメイン透過部材21は、後方における一部の表示意匠124と重畳することで、当該重畳対象の光を前方に向かって透過させる。
光制御フィルム23は、メイン透過部材21の前方に接着されている。光制御フィルム23は、例えばポリカボーネート等の透明色材料により薄膜状に形成されて、メイン透過部材21の前面全域を覆っている。光制御フィルム23は、メイン透過部材21を透過した表示像の出射方向を、車両内の座席へと向かう前方に制限する。ここで図1〜3に示すように、本実施形態の透過ユニット20及び表示ユニット10には、光制御フィルム23を残して透過部材21,22及び表示板11を貫通するように、それぞれ貫通孔24,17が形成されている。そこで、光制御フィルム23の背面のうち貫通孔24内に露出した部分の全域は、遮光層111に準じた暗色の遮光膜25により覆われている。
紫外蛍光層30は、メイン透過部材21の各メータ領域Ar,Alにおいて、表示像の透過する内側部分Ari,Aliよりも外側部分Aro,Aloの背後に、積層されている。各メータ領域Ar,Alにおける紫外蛍光層30は、凹部210r,210lの内周側面210rs,210lsの全域をそれぞれ覆うことで、表示指標113,123の並ぶ円周方向全域にテーパ状に広がっている。これにより、図2,3に示すように各メータ領域Ar,Alでは、それぞれ対応する内側部分Ari,Aliに向かうほど前方へ傾斜している傾斜背面300が、紫外蛍光層30に形成されている。各メータ領域Ar,Alにおいて紫外蛍光層30は、例えば透明蛍光染料の印刷により形成されることで、非励起状態ではメイン透過部材21と同じ透明色を呈する。また一方、各メータ領域Ar,Alにおいて紫外蛍光層30は、後に詳述するレーザユニット40から紫外レーザ光Luvを受けた部分にて非励起状態から励起状態となることで、当該励起状態の部分を蛍光発光且つ例えば青紫色等に発色させる。
ここで、各メータ領域Ar,Alにおいてメイン透過部材21の外側部分Aro,Aloは、それぞれ対応する後方の紫外蛍光層30と重畳することで、当該紫外蛍光層30のうち蛍光発光した励起状態部分の光を前方に向かって透過させる。これにより、紫外蛍光層30における励起状態部分の光は、メイン透過部材21及び光制御フィルム23を透過することで、前方から視認可能となる。そこで紫外蛍光層30の印刷形成については、求められる蛍光発光状態に応じて、印刷解像度が均一となるように、又は各メータ領域Ar,Alにおいて内側部分Ari,Aliに向かうほど印刷解像度が増大若しくは減少するように、実現される。
レーザユニット40は、各メータ領域Ar,Alに一つずつ設けられている。そこで以下では、図2,3に示すメータ領域Arに設けられたレーザユニット40について代表的に説明し、メータ領域Alに設けられたレーザユニット40については説明を省略する。
図1〜3に示すようにレーザユニット40は、レーザ光源45、集光レンズ41、レーザミラー42、可動体43及び駆動源44を含んで構成されている。メータ領域Arの中心線Cから外れた位置においてレーザ光源45は、表示ユニット10の背後に配置されている。レーザ光源45は、例えばレーザダイオード等の固体レーザを主体に構成され、指針表示レーザ光として波長が350nm程度の紫外レーザ光Luvを発する。ここで、本実施形態においてレーザ光源45から発せられる紫外レーザ光Luvは、表示ユニット10及び透過ユニット20の平面方向に沿う指向性をもって、出力される。
集光レンズ41は、表示ユニット10の背後において、メータ領域Arの中心線Cとレーザ光源45との間に配置されている。集光レンズ41は、例えば合成石英等といった、紫外レーザ光Luvの透過率が高いレンズ材料により形成されている。集光レンズ41は、レーザ光源45から発せられた紫外レーザ光Luvを集光することで、スポット径を調整する。
レーザミラー42は、表示ユニット10の背後において、メータ領域Arの中心線C上に配置されている。レーザミラー42は、例えば誘電体多層膜又は銀反射膜等の広帯域全反射膜をミラー基材に蒸着してなる。レーザミラー42は、集光レンズ41により集光された紫外レーザ光Luvを、メータ領域Arの中心線Cに沿う方向へと反射する。
図3に示すように可動体43は、筒壁430、反射壁431及び出射口432を有している。筒壁430は、表示ユニット10の背後から貫通孔24,17の内側へと跨る範囲に配置され、メータ領域Arの中心線Cと芯合わせされている。筒壁430は、例えばステンレス鋼(SUS)等といった、紫外レーザ光Luvに対する耐久性が高い材料により、円筒状に形成されている。筒壁430は、レーザミラー42により反射された紫外レーザ光Luvの通過する内孔を、光路433として囲んでいる。筒壁430は、駆動源44により支持されることで、光路433を保ちつつ中心線Cまわりの円周方向に回転可能となっている。
反射壁431は、貫通孔24,17の内側において、メータ領域Arの中心線C上に配置されている。反射壁431は、筒壁430と一体形成されたミラー基材に、レーザミラー42と同様な反射膜を蒸着してなる。これにより反射壁431は、筒壁430と一体に回転可能となっている。反射壁431は、筒壁430内の光路433においてメータ領域Arの中心線Cに沿って通過した紫外レーザ光Luvを、反射する。このとき紫外レーザ光Luvは、メータ領域Arの外側部分Aroのうち筒壁430の回転位置に応じた箇所に向けて、反射される。
出射口432は、貫通孔24,17の内側のうちメータ領域Arの中心線Cから外れた箇所において筒壁430を貫通する開口から、形成されている。出射口432は、レーザユニット40における紫外レーザ光Luvの出射箇所として、反射壁431により反射された同光Luvを出射する。このとき紫外レーザ光Luvは、メイン透過部材21のうち凹部210rの平面状底面210rbに沿うように、サブ透過部材22へと出射される。これにより、サブ透過部材22を透過する紫外レーザ光Luvは、メータ領域Arの外側部分Aroに設けられた紫外蛍光層30の傾斜背面300に入射される。ここで、筒壁430の回転により出射口432の開口位置は、表示指標113,123(即ち、メータ領域Arでは表示指標113r,123r)の並ぶ円周方向に、調整される。故に紫外蛍光層30では、出射口432の開口位置に応じた部分にて紫外レーザ光Luvを傾斜背面300が受けることで、図1,4に示すように当該部分が回転指針46として蛍光発光する。こうして本実施形態の回転指針46は、メータ領域Arの外側部分Aroを一定長さをもって径方向に延伸するように擬似表示されて、前方から視認可能となる。
図3に示すように駆動源44は、表示ユニット10の背後に配置され、メータ領域Arの中心線Cと芯合わせされている。駆動源44は、例えばステッピングモータ等の電動アクチュエータを主体に構成され、回転ブッシュ440により筒壁430を外周側から同軸上に支持している。駆動源44は、回転ブッシュ440を介して中心線Cまわりの駆動トルクを、筒壁430に与える。これにより可動体43は、表示指標113,123(即ち、メータ領域Arでは表示指標113r,123r)の並ぶ円周方向に、回転駆動される。その結果として回転指針46は、図1,4に示すように擬似表示されて表示指標113,123を指示する指示位置を、調整されることとなる。尚、説明を省略したメータ領域Alにおいても、以上説明したメータ領域Arでの場合に準じて、回転指針46が図1,4の如く擬似表示されて指示位置を調整されることは、いうまでもない。
図2,3に示す制御ユニット50は、例えばマイクロコンピュータ等を主体に構成される、電子制御ユニット(即ち、ECU)である。制御ユニット50は、各メータ領域Ar,Alの表示本体120と、各メータ領域Ar,Alのレーザ光源45及び駆動源44と、各可視光光源14,16とに電気的に接続されている。それと共に制御ユニット50は、車速センサ及びエンジン回転数センサを含む車両の各種電装品に、通信可能に接続されている。制御ユニット50は、そうした各種電装品からの出力信号に応じて、電気的接続対象120,45,44,14,16の作動を制御する。具体的に制御ユニット50は、表示本体120により各メータ領域Ar,Alに表示指標113,123を表示させつつ、各可視光光源14,16を点灯させる。それと共に制御ユニット50は、各メータ領域Ar,Alにおいて、レーザ光源45から紫外レーザ光Luvを出力させつつ駆動源44により可動体43を回転駆動させる。こうした制御の結果、回転指針46による表示指標113,123の指示位置が、比較的小さな駆動トルクにより正確に調整されることとなる。
(作用効果)
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
第一実施形態によるメイン透過部材21のメータ領域Ar,Alでは、表示ユニット10の表示像を透過させる内側部分Ari,Aliよりも外側部分Aro,Aloにおいて、円周方向に広がるように紫外蛍光層30が積層されている。これにより表示蛍光層としての紫外蛍光層30は、レーザユニット40からの出射箇所が円周方向に位置調整される紫外レーザ光Luvを受けることで、当該出射箇所に応じた部分を蛍光発光させて回転指針46を擬似表示する。このとき回転指針46は、メータ領域Ar,Alの外側部分Aro,Aloを径方向に延伸するように擬似表示されるので、メータ領域Ar,Alの内側部分Ari,Aliでは、表示像の透過が許容され得る。しかもこのとき、レーザユニット40からメイン透過部材21に沿って出射された紫外レーザ光Luvは、メータ領域Ar,Alの内側部分Ari,Aliでは通常、前方から視認され得ない。また仮に、そうした内側部分Ari,Aliにスペックルが生じたとしても、紫外蛍光層30の蛍光発光により輝いて擬似表示されることになる回転指針46は、当該スペックルよりも注視され易い。
したがって、以上の如き第一実施形態のメータ領域Ar,Alでは、外側部分Aro,Aloでの表示指標113,123に対する回転指針46の指示によるだけでなく、内側部分Ari,Aliでの表示像の透過表示によることで、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
さらに、第一実施形態による紫外蛍光層30は、メイン透過部材21と同じ透明色の非励起状態から、紫外レーザ光Luvにより励起して発色する。故に紫外蛍光層30のうち、紫外レーザ光Luvを出射箇所に応じて受けずに現れる非励起状態部分は、前方からメイン透過部材21と同じ透明色に視認されることとなるので、回転指針46としては誤認され難い。一方で紫外蛍光層30のうち、紫外レーザ光Luvを出射箇所に応じて受けることで現れる励起状態部分は、自身と隣接することとなる透明色の非励起状態部分に対して、発色により前方からの注視性を高められ得る。以上によれば、回転指針46による表示指標113,123の指示位置をユーザに正確に認識させつつ、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
またさらに、第一実施形態によるメイン透過部材21のメータ領域Ar,Alにおいて、外側部分Aro,Aloの背後に積層された紫外蛍光層30の傾斜背面300は、内側部分Ari,Aliに向かうほど前方へと傾斜している。これにより紫外蛍光層30は、メイン透過部材21に沿って出射の紫外レーザ光Luvを、そうした傾斜状態の傾斜背面300により確実に受けることで、蛍光発光により前面側に生じた光をメイン透過部材21へと直接的に入射させることができる。故に、蛍光発光により生じた光が紫外蛍光層30の内部で減衰するのを抑えて、当該光により擬似表示される回転指針46の発光強度、ひいては回転指針46に対する注視性を高め得る。以上によれば、回転指針46による表示指標113,123の指示位置をユーザに正確に認識させつつ、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
加えて、第一実施形態によるメイン透過部材21のメータ領域Ar,Alにおいて、回転指針46が擬似表示される外側部分Aro,Aloよりも内側部分Ari,Aliを透過する表示像としては、表示指標113,123が表示される。これによれば、回転指針46により指示される表示指標113,123をユーザに正確に認識させつつ、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
また加えて、第一実施形態のレーザ光源45が発した紫外レーザ光Luvは、可動体43において筒状の筒壁430が囲む光路433を通過すると、メイン透過部材21のメータ領域Ar,Alでは外側部分Aro,Aloに向けて反射壁431により反射される。このとき、駆動源44により円周方向に回転駆動される可動体43では、反射された紫外レーザ光Luvを出射する出射箇所としての出射口432が、円周方向に確実に位置調整され得る。故に、回転指針46による表示指標113,123の指示を正確な位置にて実現しつつ、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。
(第二実施形態)
図5,6に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第二実施形態のレーザユニット2040には、第一実施形態の紫外レーザ光Luvに代えて、波長が800〜2500nm程度の近赤外の赤外レーザ光Lirを発するレーザ光源2045が、設けられている。これに応じてレーザユニット2040では、集光レンズ41とレーザミラー42と反射壁431とが、赤外レーザ光Lirの集光又は反射に適したものに変更されている。ここでレーザユニット2040は、以上説明した以外については、第一実施形態のレーザユニット2040に準じた構成を有している。
第二実施形態の透過ユニット2020には、サブ透過部材22が設けられていない。それと共に第二実施形態では、紫外蛍光層30に代わる赤外蛍光層2030が表示蛍光層として、透過ユニット2020のメイン透過部材21に積層されている。ここで赤外蛍光層2030は、赤外レーザ光Lirを受けた部分にて励起状態となることで蛍光発光且つ例えば橙色乃至は赤色等に発色する量子ドット層であること以外については、第一実施形態の紫外蛍光層30に準じた構成を有している。
こうした第二実施形態のメータ領域Arでは、可動体43のうち出射箇所としての出射口432から赤外レーザ光Lirが、メイン透過部材21の平面状底面210rbに沿うようにして、凹部210r内へと出射される。これにより、凹部210r内を通過した赤外レーザ光Lirは、メータ領域Arの外側部分Aroに設けられた赤外蛍光層2030の傾斜背面300に入射される。故に赤外蛍光層2030では、出射口432の開口位置に応じた部分にて赤外レーザ光Lirを傾斜背面300が受けることで、第一実施形態と同様に当該部分が回転指針46として蛍光発光する。故に、こうして擬似表示されることとなる回転指針46が表示指標113,123を指示する指示位置は、第二実施形態においても、駆動源44による可動体43の回転駆動に従って調整されるのである。尚、メータ領域Alにおいても、以上説明したメータ領域Arでの場合に準じて、回転指針46が擬似表示されて指示位置を調整されることは、いうまでもない。
以上説明した第二実施形態によるメイン透過部材21のメータ領域Ar,Alでは、表示像を透過させる内側部分Ari,Aliよりも外側部分Aro,Aloにおいて、円周方向に広がるように赤外蛍光層2030が積層されている。これにより表示蛍光層としての赤外蛍光層2030は、レーザユニット2040からの出射箇所が円周方向に位置調整される赤外レーザ光Lirを受けることで、当該出射箇所に応じた部分を蛍光発光させて回転指針46を擬似表示する。このとき回転指針46は、メータ領域Ar,Alの外側部分Aro,Aloを径方向に延伸するように擬似表示されるので、メータ領域Ar,Alの内側部分Ari,Aliでは、表示像の透過が許容され得る。しかもこのとき、レーザユニット2040からメイン透過部材21に沿って出射された赤外レーザ光Lirは、メータ領域Ar,Alの内側部分Ari,Aliでは通常、前方から視認され得ない。また仮に、そうした内側部分Ari,Aliにスペックルが生じたとしても、赤外蛍光層2030の蛍光発光により輝いて擬似表示されることになる回転指針46は、当該スペックルよりも注視され易い。
したがって、以上の如き第二実施形態のメータ領域Ar,Alでも、外側部分Aro,Aloでの表示指標113,123に対する回転指針46の指示によるだけでなく、内側部分Ari,Aliでの表示像の透過表示によることで、ユーザへと伝達可能な情報量の増大を図ることが可能となる。また、この他の作用効果としては、第一実施形態の作用効果の説明における紫外蛍光層30とレーザ光源45と紫外レーザ光Luvとを、それぞれ赤外蛍光層2030とレーザ光源2045と赤外レーザ光Lirとに読み替えたものが奏され得る。
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
具体的に、第一及び第二実施形態に関する変形例1としては、非励起状態の蛍光層30,2030が例えば半透明色等に着色されていてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例2としては、メイン透過部材21における外側部分Aro,Aloの前方に、蛍光層30,2030が積層されていてもよい。この場合、透過ユニット20における前後関係が第一及び第二実施形態とは逆に設定されることで、蛍光層30,2030は、外側部分Aro,Aloに向かうほど前方へと傾斜してレーザ光Luv,Lirを受ける傾斜前面を、有していてもよい。
第一及び第二実施形態に関する変形例3としては、表示指標123と同様に表示指標113の全てが、表示器12により表示されてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例4としては、表示指標113と同様に表示指標123の全てが、表示板11により表示されていてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例5としては、表示板11により少なくとも一部の表示意匠124が表示されていてもよい。
第一及び第二実施形態に関する変形例6としては、表示指標113,123と一部の表示意匠124とのうちいずれか一方の光がメイン透過部材21の内側部分Ari,Aliを透過しないことで、当該部分Ari,Aliを透過する表示像を構成していなくてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例7としては、メイン透過部材21のメータ領域Ar,Alにおける外側部分Aro,Aloに対して、表示指標113,123が部分的に重畳してもよい。
第一及び第二実施形態に関する変形例8としては、可動体43と一体回転可能に設けられたレーザ光源45,2045が、駆動源44により回転駆動されてもよい。この場合、貫通孔24,17の内側にてレーザ光源45,2045の発したレーザ光Luv,Lirが、直接的に出射口432へと出力されてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例9としては、円周方向に回転するに従ってメータ領域Ar,Alの径方向に長くなるように、回転指針46が擬似表示されてもよい。
第一実施形態に関する変形例10としては、第二実施形態に準じて、サブ透過部材22が設けられていなくてもよい。第二実施形態に関する変形例11としては、第一実施形態に準じて、赤外レーザ光Lirに対する透光性を有したサブ透過部材22が、設けられていてもよい。第一及び第二実施形態を併合させた変形例12としては、レーザ光源45,2045の双方と蛍光層30,2030の双方とが設けられることで、それら蛍光層30,2030の各々の励起状態部分によって共通の回転指針46が擬似表示されてもよい。
1 車両用表示装置、10 表示ユニット、11 表示板、12 表示器、20,2020 透過ユニット、21 メイン透過部材、22 サブ透過部材、30 紫外蛍光層、40,2040 レーザユニット、43 可動体、44 駆動源、45,2045 レーザ光源、46 回転指針、50 制御ユニット、100l 回転数指標、100r 車速指標、113,113r,113l,123,123r,123l 表示指標、120 表示本体、124 表示意匠、300 傾斜背面、430 筒壁、431 反射壁、432 出射口、433 光路、2030 赤外蛍光層、Ar,Al メータ領域、Aro,Alo 外側部分、Ari,Ali 内側部分、Luv 紫外レーザ光、Lir 赤外レーザ光

Claims (6)

  1. 表示指標(113,123)が円周方向に並ぶメータ領域(Ar,Al)を前方から視認可能に有し、回転指針(46)により前記表示指標を指示する車両用表示装置(1)であって、
    前方から視認可能に表示像(113,123,124)を表示する表示ユニット(10)と、
    前記表示ユニットの前方に配置されており、前記メータ領域において前記表示像を前方に向けて透過させる透過部材(21)と、
    指針表示レーザ光としての紫外レーザ光(Luv)が前記透過部材に沿って出射される出射箇所を、前記円周方向に位置調整するレーザユニット(40)と、
    前記透過部材の前記メータ領域において前記表示像を透過させる内側部分(Ari,Ali)よりも外側部分(Aro,Alo)に積層されて前記円周方向に広がっており、前記レーザユニットから出射された前記紫外レーザ光を受けて蛍光発光することにより、前記メータ領域の径方向に延伸する前記回転指針を前方から視認可能に擬似表示する表示蛍光層としての紫外蛍光層(30)とを、備える車両用表示装置。
  2. 表示指標(113,123)が円周方向に並ぶメータ領域(Ar,Al)を前方から視認可能に有し、回転指針(46)により前記表示指標を指示する車両用表示装置(1)であって、
    前方から視認可能に表示像(113,123,124)を表示する表示ユニット(10)と、
    前記表示ユニットの前方に配置されており、前記メータ領域において前記表示像を前方に向けて透過させる透過部材(21)と、
    指針表示レーザ光としての赤外レーザ光(Lir)が前記透過部材に沿って出射される出射箇所を、前記円周方向に位置調整するレーザユニット(2040)と、
    前記透過部材の前記メータ領域において前記表示像を透過させる内側部分(Ari,Ali)よりも外側部分(Aro,Alo)に積層されて前記円周方向に広がっており、前記レーザユニットから出射された前記赤外レーザ光を受けて蛍光発光することにより、前記メータ領域の径方向に延伸する前記回転指針を前方から視認可能に擬似表示する表示蛍光層としての赤外蛍光層(2030)とを、備える車両用表示装置。
  3. 前記表示蛍光層(30,2030)は、前記透過部材と同じ透明色の非励起状態から、前記指針表示レーザ光(Luv,Lir)により励起して発色する請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
  4. 前記表示蛍光層(30,2030)は、前記外側部分の背後に積層されており、前記内側部分に向かうほど前方へ傾斜している傾斜背面(300)に前記指針表示レーザ光(Luv,Lir)を受ける請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記表示ユニットは、前記表示像として前記表示指標を表示する請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記レーザユニット(40,2040)は、前記指針表示レーザ光(Luv,Lir)を発するレーザ光源(45,2045)と、前記円周方向に回転可能な可動体(43)と、前記可動体を回転駆動する駆動源(44)とを、含んで構成され、
    前記可動体は、前記レーザ光源の発した前記指針表示レーザ光が通過する光路(433)を囲んでいる筒状の筒壁(430)と、前記光路を通過した前記指針表示レーザ光を前記外側部分に向けて反射する反射壁(431)と、前記反射壁により反射された前記指針表示レーザ光を出射する前記出射箇所としての出射口(432)とを、有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
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